牦牛不同发育时期卵巢全基因组甲基化谱分析

摘要

[目的]雌牦牛性成熟晚是影响牦牛繁殖率的重要原因之一，分析不同发育时期牦牛卵巢的全基因组DNA甲基化差异，筛选出调控卵巢卵泡发育的差异甲基化基因，为研究表观遗传在牦牛卵巢组织生长发育过程中的作用提供数据基础。[方法]分别选取0.5岁(幼年)、2.5岁(初情期)和4.5岁(性成熟)的牦牛各3头，采用全基因组重亚硫酸盐测序法，检测分析不同发育时期牦牛卵巢组织的全基因组DNA甲基化谱。[结果]牦牛卵巢组织中，甲基化位点以CpG序列类型为主，其甲基化水平明显高于CHG和CHH类型。CpG序列在CDS区、内含子和3′UTR的甲基化水平高于基因下游2 kb、基因上游2 kb和5′UTR。对比3个年龄组的甲基化位点，统计出3种类型的差异甲基化区域数量分别为4 233(0.5 vs 2.5)、7 302(2.5 vs 4.5)和1 133(0.5 vs 4.5),其中CpG序列的差异甲基化区域分别对应334(0.5 vs 2.5)、640(2.5 vs 4.5)和371(0.5 vs 4.5)个差异甲基化基因。采用重亚硫酸盐测序法对测序结果进一步验证，结果显示变化趋势一致。GO和KEGG富集分析结果显示，CpG序列的差异甲基化基因显著富集到包括卵母细胞减数分裂、剪接体通路、Hippo信号通路、催产素信号通路、GnRH信号通路、Wnt信号通路、钙信号通路和Rap1信号通路等与卵巢卵泡发育相关的通路(P<0.05)。并从这些通路中筛选出8个甲基化差异显著且与牦牛卵巢卵泡发育相关的基因作为候选基因(P<0.05)。[结论]本研究利用全基因组重亚硫酸盐测序法检测分析了不同发育阶段牦牛卵巢全基因组甲基化谱，筛选出调控卵巢卵泡发育的8个候选基因，为进一步研究DNA甲基化对牦牛卵巢生长发育的调控机制提供数据基础。

关键词

牦牛 / 卵巢 / DNA甲基化 / 全基因组重亚硫酸盐测序 / 繁殖性状